性能、功耗、虚拟化 四核三大优势解析

　　自Intel去年11月发布四核至强处理器之后到目前已经有将近半年的时间了。从市场角度来看，多数用户对四核处理器的接受程度远远小于双核，很多用户也在犹豫，究竟是买双核好还是买四核好，因为处理器的发展速度实在是太快了，双核还没有完全普及四核又来了，升级-淘汰-淘汰-升级，就这样反反复复地进行着。面对各式各样的处理器型号用户是也眼花缭乱，另外就四核的技术特点来看，很多用户都并不了解四核处理器可以为他们带来怎样的收益，与原有平台相比四核又有哪些性能提升。今天本文将针对四核处理器的高性能、低功耗、虚拟化技术这三个技术层面向用户作一个简单的介绍。

高性能运算

Clovertown

　　根据英特尔的资料显示：目前的Core微架构拥有双核心、64bit指令集、4发射的超标量体系结构和乱序执行机制等技术，支持36bit的物理寻址和48bit的虚拟内存寻址，支持包括SSE4在内的Intel所有扩展指令集。Core微架构的每个内核拥有32KB的一级指令缓存、32KB的双端口一级数据缓存，2个内核共同拥有4MB共享式二级缓存。而在将来，英特尔很可能会对Core进行改良，以支持多核处理器的快速发展。在技术方面有如下几点提升：英特尔宽位动态执行技术、英特尔高级智能高速缓存、英特尔智能内存访问、英特尔智能功率管理技术。通过这些技术可以让四核处理器的性能大幅提升。官方提供的Sunguard软件模拟测试中，双核平台5120处理器用了22.83秒，升级到四核后，新平台完成该项测试仅花了14.33秒。

　　以MAXON公司的Cinema4D软件CineBench为例，在平台配置相同的情况下，我们分别运行一颗四核处理器和一颗双核处理器，测试结果如下：

 
四核（左）与双核（右）

　　四核处理器完成用时仅15秒，双核处理器用时为23秒，处理方面时间快了8秒，性能提高53%，Clovertown处理器在性能再次得到了证明。

低功耗

　　一般来说，核心越多功耗也就越多的说法是正确的。首先四核处理器需要集成更多的晶体管数量，传统90纳米制成的Prescott核心晶体管总数是1亿2500万个，最新的Woodcrest双核心处理器晶体管规模将突破3亿个，显然传统的90纳米制成是无法满足四核所需要的晶体管数量的，因此Intel新一代的四核处理器必须采用65纳米制成生产。

BIOS中的SpeedStep选项

　　除此之外，采用90纳米制程的处理器泄漏电流现象严重，这直接导致了处理器的功耗过高，所谓泄漏电流也就是指晶体管不管导通还是截止(开关)，均有电流流动。要想减少电流的流失，就必须提高电子迁移率，或者减少泄漏电流通道等泄漏电流降低技术的生产线，这些必须要借助65nm技术才能完成。不仅如此，Intel在新一代的处理器中都内建省电机制，也就是SpeedStep技术，在专业产品中加上DBS（Demand-Based Switching，依需求切换）技术。

　　总体来看CPU省电的功能也是用类似的方式运作，这需要主板BIOS与操作系统及处理器驱动程序的支持。驱动程序会监督系统工作的负载情况，当工作需求低时，处理器会自动降低核心频率与作业电压，当操作系统需要更多效能时，频率就会增加。英特尔的提供SpeedStep技术只有二个频率等级：最大与SpeedStep速度。

　　与双核心系统相比，四核计算机在高负载情况下的耗电与热度要略高一些，但在正常情况下大多数四核处理器的功耗要低于双核处理器的功耗，并且获得较高的性能提升。举一个例子：同样为1.86GHz主频的三颗至强处理器，分别是双核Xeon5120功耗65瓦特、四核E5320功耗80瓦特、L5320功耗是50瓦特，相比较来看四核系统温度与耗电会增加15∼20％，同时工作负载的处理时间减少15∼40％，当需求减少后，计算机可以更快返回低耗电模式，此状态下的耗电只比双核心多出一些，而双核心会在较高耗电状态下保持较长的时间。如果是长期使用四核处理器将为用户节约更多的电能。